Nella formazione dell'Ingegnere aerospaziale questo Corso svolge un ruolo di cerniera tra le nozioni di base impartite nei corsi strutturali orientati all'analisi dello stato di tensione e deformazione delle strutture aerospaziali e il reale svolgimento di prove sperimentali in ambito aziendale. Scopo del corso completare la preparazione degli studenti fornendo le conoscenze non ancora acquisite per poter comprendere le modalità di svolgimento delle varie prove sperimentali svolte sulle strutture aeronautiche e spaziali (statiche, di fatica, di vibrazione, di flutter). A tal fine, durante le lezioni vengono anche illustrate prove sperimentali svolte su strutture reali, mettendo in evidenza aspetti critici e peculiarità. Sono previste prove di laboratorio svolte dagli studenti.

Comprendere le principali problematiche inerenti la modellizzazione delle strutture aerospaziali per essere in grado di progettare ed eseguire le prove strutturali più comunemente richieste nella progettazione aerospaziale. Sviluppare una capacità di analisi delle misure sperimentali al fine di ricavarne le caratteristiche fondamentali e i parametri di interesse per la progettazione e verifica.

Contenuto dei Corsi di Costruzioni Aeronautiche e di Strutture aeronautiche.

Introduzione al Corso. Flussi di progetto e relative prove (sviluppo, qualificazione, accettazione). Normativa relativa alle strutture. Criteri di verifica e di progetto. Livelli dei carichi di progetto e verifica. Importanza dei modelli analitici/numerici e sperimentali nella progettazione strutturale. Richiami di Teoria dei modelli e prove in similitudine. Elaborazione dei dati sperimentali mediante tecniche statistiche. Componentistica standard per prove di laboratorio: strain-gage e ponte di Wheatstone, disposizione degli strain-gage in casi particolari di carico, Interferometria. Materiali aerospaziali e loro caratterizzazione: prova di trazione, prova di compressione, prova di taglio, cenni di caratterizzazione ad elevati strain rates; Influenza delle proprietà statistiche nel progetto strutturale, Prove di compressione su pannelli, prove di buckling e post-buckling. Metodi sperimentali per la determinazione delle condizioni critiche di aste e pannelli. Metodo di Southwell. Determinazione sperimentale della tenacità a frattura di materiali metallici. Utilizzo della sperimentazione per l’identificazione e l’aggiornamento dei modelli numerici. Tecniche per il monitoraggio in real-time del comportamento strutturale. Introduzione di Alcuni modelli per l’analisi statica di tipici componenti aerospaziali (travi a semiguscio, strutture sandwich, giunzioni) e progetto delle relative prove. Progetto e analisi FEM di struttura tipiche in parete sottile e correlazioni con le prove di laboratorio. Considerazioni conclusive.

L'attività sperimentale prevede l'allestimento, esecuzione, valutazione e correlazione numerica di alcune prove strutturali guidate (3-4) presso il LAQ AERMEC "Sistemi Strutturali Aeromeccanici" del Dipartimento e attività numerica collegata presso i laboratori informatici di ateneo al fine di verificare direttamente le nozioni viste a lezione. E’ prevista la preparazione di una relazione sintetica complessiva. Possono essere aggiunte anche ulteriori prove sperimentali in base alla disponibilità in laboratorio di attività di ricerca in corso di svolgimento. Tale attività si concluderà con la preparazione di una relazione finale. E’ obbligatoria la frequenza alle esercitazioni di laboratorio. Esercitazioni laboratorio informatico: • Analisi tramite FEM dei componenti selezionati per la sperimentazione in laboratorio ai fini dell’identificazione e correlazione numerico/sperimentale sia nel caso di configurazioni integre sia in presenza di difetti/anomalie. Esercitazioni di laboratorio sperimentale guidate (3-4 tra le seguenti in base alla disponibilità): • Caratterizzazione meccanica di tipici materiali aerospaziali • Prove di flessione su trave sandwich • Rilievo dello stato tensionale su componenti disponibili in laboratorio (piastra forata, trave a C isotropa, trave a C danneggiata e riparata, Trave a C composita) . Valutazione e stima delle rigidezze. Esercitazione di laboratorio sperimentale allestite per gruppi su argomento concordato associata alla second parte del dell’attività. Visita ai laboratori del DIMEAS durante lo svolgimento di prove sperimentali su strutture o componenti aerospaziali (in base alle ricerche in corso).

Materiale didattico scaricabile del sito docente. Traccia delle relazioni di calcolo effettuate durante le esercitazioni numeriche e pratiche. Fotocopie di grafici e tabelle necessari per lo svolgimento delle esercitazioni. a) Testo di riferimento per il corso: Appunti forniti dal docente. b) Per approfondimenti e ulteriore consultazione: Bray, Vicentini, Meccanica sperimentale. Levrotto & Bella Torino. 1975. J. Singer, J. Arbocz, T. Weller, Buckling Experiments: Experimental Methods in Buckling of Thin-Walled Structures. Vol I, II. Ewins, Modal testing: theory and practice. Wiley, 1994.

Dispense; Video lezioni dell’anno corrente; Video lezioni tratte da anni precedenti;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;

Exam: Written test; Compulsory oral exam;

... Verifica della conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi insegnati durante il corso e della capacità di interpretare e descrivere i problemi conseguenti alla sperimentazione strutturale e dei processi tecnologici . L'esame consta di una prova scritta della durata di 1 ora suddiviso in una serie di 3-4 quesiti relativi alla Sperimentazione ( voto max=27/30) e di un orale (voto max=3/30) della durata non superiore a 30 minuti suddiviso in 2-3 domande relative alle relazioni consegnate. Durante la prova scritta è possibile utilizzare esclusivamente il materiale didattico messo a disposizione dal docente il giorno stesso dell'esame. Il superamento della prova scritta con non meno di 15/30 da diritto all’accesso ad un colloquio orale che prevede la consegna obbligatoria delle relazioni scritte sulle esercitazioni svolte durante il corso e sulle quali verterà almeno una delle 2-3 domande previste. Il voto finale sarà determinato dalla somma del voto dello scritto e di quello ottenuto all'orale. L’esame si intende superato se il voto finale risulta non inferiore a 18/30. Il colloquio orale deve essere sostenuto in un appello della sessione in cui si è superata la prova scritta.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.